第十章从粒子到宇宙10.1 理解分子教学目标:1.知道物质都是由分子组成;知道分子是保持物质性质不变的最小微粒;了解人类物质结构的理解过程;了解绝大部分分子直径的数量级为10-10m。
2.通过对宏观物质及现象的观察和分析,了解人类理解物质结构的过程,使用猜想、实验和计算的方法知道分子是保持物质不变的最小微粒,了解绝大部分分子直径的数量级为10-10m。
3.通过看图和自己动手做实验和计算,使学生初步体会微观世界是能够理解的,进一步培养学生的观察、实验水平,推理、想像水平;激发学生对微观世界的兴趣,使学生乐于探索微观世界。
教学重点:培养学生通过观察和分析得出分子的概念教学难点:对分子概念及其直径的理解鉴于本节课的重点难点,建议采用的教学方法:阅读法、实验与讨论法教学过程:一、新课引入:用生活中一些常见的物理现象来引入课题,用多媒体展示图片并提出问题。
生活中的物理现象多姿多彩,千奇百怪,例如:屋檐滴水时间长了,为什么能“水滴石穿”呢?铁铲用久了为什么会变薄呢?当我们走近花园时又为什么能闻到花香呢?自然界中的物质是由什么组成的呢?对于这些问题,人类很早就在探究其原因。
你是怎么想的呢?带着这些问题,今天我们来学习第一节“理解分子”。
二、新课教学:1、德谟克里特的猜想让学生阅读课文中内容,想想人类是怎样理解分子的?我们注意到人类在理解分子的过程中提出了一些猜测和想法,我们把这种科学研究方法称为“猜想”。
猜想是经验素材和科学理论之间的一座桥梁,是一种重要的研究方法,科学探究经常需要猜想。
提出问题,让学生思考:通过看课文后,你认为古代人们是怎样理解分子的呢?提出过怎样的猜想呢?古希腊的哲学家德谟克里特提出猜想:大块物质是由极小的物质粒子组成的。
他把这种物质叫做“原子”,意思是这种粒子是不可再分割的。
实际上在德谟克里特提出他的猜想之前,也就是公元前11世纪,我国古代思想家对物质是由什么组成的这个问题就有研究和记载:他们认为自然界是由“金、木、水、火、土”五种基本物质组成的;战国时期《中庸》也写道:“语小,天下莫能破焉”。
2、什么叫分子⑴分子概念的来源:在德谟克里特提出他的猜想之后的2000多年中,科学家实行了无数的探索和实验。
随着化学学科的发展,化学家从实验中发现,自然界中确实存有着能保持物质性质不变的最小微粒。
1811年,意大利物理学家阿伏加德罗首先把它称为“分子”,而且任何物质都是由分子组成的。
⑵分子概念:能保持物质性质不变的最小微粒称为分子;⑶一切物质都是由大量分子组成的;如何物体,无论它们大小、轻重有何不同,也不论它们是否有生命,都是由分子组成的。
⑷你能再找出一些生活中的现象能说明一切物质都是由分子组成的吗?请大家一起看课本思考并讨论一下。
一座大楼、小石块是由分子组成的,大海中的水、一滴水由水分子组成,大的动物河马、小动物蚂蚁也是由分子组成的等等。
3、分子的大小师:我们学习了分子是保持物质性质不变的最小微粒,知道物质都是由大量分子组成的,那么这个大量倒底有多少呢?一粒沙是由大量分子组成,那么一个沙分子又有多大呢?春节的时候,我们很多同学喜欢买气球,买回家过几天后,你看到什么现象?生:气球瘪了,里面的气体分子跑掉了一些。
师:对,里面的气体分子跑掉了,我们不是把口扎紧了的吗?为什么气体分子还能跑掉呢?原来它们从缝隙中跑掉了,那气体分子肯定要比这些缝隙要小的多了,到底有小到什么水准呢?师:(介绍“油膜法”测分子直径的方法)把1滴油酸滴入盘中的水面,让其充分展开,形成单分子油膜,若把分子看成球形,则单分子油膜的厚度就可认为是油酸分子的直径,我们只要测出一滴油酸分子的体积,再测出油酸展开后的面积就可算出油膜的厚度,即为分子直径;观看“油膜法”测分子直径的电脑动画。
经过测量和计算,我们算出单分子油膜的厚度,也就是分子的直径为10-10m。
用同样的方法我们还能够测其它物质分子的直径。
我们看到书上,这里分别是DNA分子的结构示意图和金原子的结构图。
师:绝大部分分子的直径的数量级为10-10m。
举几个很形象实例来告诉学生分子确实很小,这个直径相当于我们所学过的1nm的十分之一。
①我们再来看看书中,原来1cm3的空气中,约有2.7×1019个分子,如果每秒让1亿个分子跑出来,要经过9000年才能使容器中所有的分子都跑出来;②若有这么多砖块,它们能将地球铺满,且厚度达120km,相当40000层楼高;③物质和分子的关系就像把一粒沙如果比做地球,那组成沙的分子就像地球中的一个小乒乓球。
这就是我们所学习的微观世界,你觉得它奇妙吗?今天我们只学习了它的大小,以后我们还要学习更多的这方面的知识。
三、归纳小结四、布置作业1.学案2.同步练习册P7510.2 分子动理论的初步知识教学目标:1.知道构成物质的大量分子在作无规则运动,热运动随温度的升高而加剧。
2.知道分子间有间隙并且存有相互作用的引力和斥力。
3.了解固、液、气三态分子的微观模型。
4.能用分子动理论解释一些常见的自然现象。
5.通过教学活动,激发学生的理解自然现象本质的兴趣,领略微观本质和宏观现象的美妙与和谐的统一,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
教学重点:1.知道构成物质的大量分子在作无规则运动,热运动随温度的升高而加剧;2.能用分子动理论解释一些常见的自然现象。
教学难点:分子之间有间隙并存有相互作用的引力和斥力。
教学方法:观察法、实验法、归纳法、讨论法。
教具准备:烧杯、装有少量香水的广口瓶、滴灌、热水和冷水、红墨水、长玻璃管、酒精、铁线圈、细棉线、肥皂水。
教学过程一、新课引入情境:南宋诗人陆游在《村居书喜》中写道:“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴.”桂花开了,在很远的地方就会有阵阵花香扑鼻而来,令人心旷神怡.你知道这是为什么吗?二、新课教学(一)、分子的运动自主探究提出问题:组成物体的分子是静止的还是运动的?猜想和假说:①分子不会运动.②分子是运动的.实行实验:①打开香水瓶,一会儿就会满屋生香.②进入鲜花店,香气扑鼻而来.③在无风的天气里,从烟囱里冒出的浓烟逐渐远去,越来越疏散.④长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑.[总结]:上述实验中的现象都是扩散现象.扩散指的是两种不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象.扩散现象说明了:①一切物质的分子都在不停地做无规则运动.②分子之间有间隙.(二)、温度对分子运动的影响自主探究提出问题:扩散的快慢跟什么因素相关呢?猜测:扩散的快慢可能跟组成物体的分子运动的快慢相关.提出问题:分子运动的快慢与什么因素相关呢?猜测:分子运动的快慢可能与温度相关。
实验:在一个烧杯中装杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别在两个烧杯底注入一滴墨水,比较两杯中墨水的扩散现象.[总结]:分子运动的快慢与温度相关,温度越高分子运动得越快.因为分子的运动跟温度相关,所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动.(三)、分子之间有间隙提出问题:分子之间有间隙还是紧密地挨在一起?实验:用两个相同的量筒分别装上等量的酒精和水,然后将它们倒入同一个量筒中.观察它们的总体积与混合前的体积的和的大小?结论:把相同体积的水和酒精倒入一个量筒中,他们混合后的总体积总是比混合前两个体积的和小一些,说明分子之问不是紧密地挤在一起的,说明了分子之间有一定的间隙.[总结];分子间存有着间隙(四)、分子间的作用力提出问题:扩散现象表明,分子在不停地运动,既然分子在运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起,保持一定的体积呢?实验:(1)会收缩的液膜。
见图10-13.(2)将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铝就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开.如图10-14所示。
(3)不听话的活塞。
见图10-15.[总结]:物体的分子之间存有引力和斥力,分子间的引力和斥力是同时存有的,何时是引力起主要作用,何时是斥力起主要作用,与分子间的距离相关.[总结]:分子动理论的内容:物体是由大量分子组成的,分子间是有间隙的,分子在不停息地作无规则运动,分子间存有相互作用力.这就是分子动理论的初步知识.(五)、固、液、气三态中的分子[学生阅读]:固体中分子之间的距离小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振动.所以,固体既有一定的体积,又有一定的形状.液体中分子之间的距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存有,分子可在某个位置附近振动,分子群却能够相互滑过.所以,液体有一定的体积,但有流动性,形状随容器而变化.气体中分子间的距离很大,相互作用力很小,每一个分子几乎都能够自由运动.所以,气体既没有固定的体积,也没有固定的形状,能够充满能够达到的整个空间.三、课堂总结:通过本节课学习,你对分子又有了哪些方面的进一步理解?你能用这些知识解释生活中的哪些现象?你能通过实验来验证这些知识吗?你还存有什么疑惑?四、作业:P110。
2、3。
板书:10.2、分子动理论的初步知识1.分子动理论(1)大量分子做无规则运动,温度越高热运动越剧烈。
(2)分子间有间隙(3)分子间有相互作用的引力和斥力。
2.固、液、气三态分子的微观模型。
10.3 “解剖”原子教学目标:1、知道分子由原子组成,知道电子是原子的组成部分,了解原子核内还有质子和中子,质子和中子由夸克组成。
2、大致了解原子结构的汤姆孙“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”,知道α粒子散射实验支持卢瑟福”行星模型。
3、沿着科学家探索原子结构的历程,应用猜想、实验、模型等方法,了解原子的模型及原子核的组成。
4、了解科学家探索原子结构的历程和研究成果,激发同学们学习的积极性,体会微观世界是能够理解的,坚定科学探索的信心。
教学重点:电子的发现、两种原子结构模型的建立和验证以及建立微观世界的结构图景。
教学难点:两种原子结构模型的提出和验证,质子和中子由夸克组成。
教学过程:一、引入新课你知道的最小的东西是什么?请同学们比赛一下,看谁说的最小?上一节我们学了分子,分子已经很小了,它的直径大约是10-10m,我们知道分子是保持物质性质不变的最小微粒,能不能将这种微粒再分割呢?二、新课教学(一)分子能够再分吗[学生阅读]:化学研究发现,还有比分子更小的粒子,称原子。
分子由原子组成,不同的物质分子,其原子构成也不同。
如:水分子、二氧化碳分子、也有单原子分子,如绝大部分的金属:铁、铜。
分子能保持物质性质不变,但原子不能保持物质性质不变,原子的不同组合出现不同的性质。
例如:一块冰糖是什么味道?分道糖分子时还是甜的,但分到原子时就不再甜了。
原子能不能再分呢?(二)把原子“切开”1、阴极射线实验:直到19世纪末,人们一直认为原子是不可分的。
十九世纪后期,人们发现了阴极射线。